Оценка энергетических показателей электроплавки медно-никелевого сырья при переходе на брикетированную шихту
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
также относится к магнезиальным. В первом грубом приближении его можно рассматривать как расплав тройной системы FeO-MgO-SiO2 , плавкость которой удовлетворительно изучена. Однако физический состав шлака далеко выходит за рамки этой тройной системы, что вносит заметные коррективы в его температуру плавления. В модели внесение этих корректив возможно на основании заводских данных.
Температура выдаваемого из РТП штейна при известной температуре шлака может быть оценена более или менее точно, основываясь на практических данных по температурному перепаду шлак - штейн.
Энтальпия медно - никелевых штейнов iшт разного состава при разных температурах может быть определена относительно точно по результатам обстоятельных исследований, выполненных в Гипроникеле; имеется регрессионная зависимость, описывающая значения iшт в зависимости от состава штейна и температуры.
Несравненно хуже обстоят дела с энтальпией шлака РТП iш. Многокомпонентность шлаков вообще всех рудоплавильных процессов, в том числе медно - никелевых, не позволяет даже приблизительно аналитически оценить их энтальпию, а разнообразие составов шлаков и трудности экспериментального измерения шлаковых энтальпий делают имеющиеся данные по этим величинам отрывочными и часто малонадежными.
При разработке модели энергетики плавки определение энтальпии шлака РТП имеет особое значение, так как шлаковая статья в расходной части уравнения (2.1) является основной в энергетическом балансе и в первую очередь ответственна за удельный расход электроэнергии.
В результате анализа имеющихся данных по энтальпиям (теплосодержаниям) шлаков различных рудоплавильных процессов, в том числе черной металлургии, сопоставления теплофизических свойств расплавленных магниевых и кальциевых силикатов, интерполирования и экстраполирования отрывочных данных по магнийсодержащим шлакам могут быть получены лишь ориентировочные зависимости, позволяющие оценить энтальпию шлака РТП того диапазона составов и температур, которые отвечают электроплавке брикетированного концентрата.
Определение в модели теплоты большинства эндотермических реакций, вносящих заметный вклад в энергетику плавки, в общем проводится по известной методике через энтальпии образования соответствующих соединений при температуре процесса. В этих определениях, однако имеется ряд особенностей, трудностей и неопределенностей. Этот вопрос будет рассмотрен ниже в главе 4.
Величины Q эл , Qs , iг , Vг , Qисп , а также Qпот зависят от газового режима работы руднотермической печи. При существующих негерметизированных печах в последние подсасывается количество атмосферного воздуха, во много раз превышающее количество собственно технологических газов. В этих условиях величины Qэл и Qs в значительной степени определяются окислением (горением) электродов и серы за iет кислорода печной атмосферы, хотя частично их окисление происходит и за iет оксидов железа шлака. Оценить долю этих процессов окисления не представляется возможным.
Величина Vг представляет собой общий объем отходящих печных газов, складывающийся из объемов собственно технологических газов, газов горения электродов и подсасываемого в печь воздуха. Последний фактор не поддается даже приблизительной оценке, так как он определяется наличием и состоянием различных отверстий в своде печи и величиной разрежения (давления) у каждого отверстия. Разовые замеры отходящих газов РТП, выполненные в свое время работниками ЦИЛ комбината, показывают, что характеристики этих газов (температура, расход, содержание в них диоксида серы) могут меняться в зависимости от случайных факторов в очень широких пределах. Таким образом, расход (объем), состав и температура газов (в том числе и паров воды в Qисп) в РТП не могут быть корректно определены в модели.
То же, но уже по другим причинам, относится и к потерям теплоты печью во внешнюю среду Qпот . В общем, как это обычно и имеет место в различных печах, Qпот в РТП определяются сквозной теплопередачей через подину, стены и свод и излучением через открытые отверстия в своде. В принципе и те, и другие потери могут быть подiитаны вполне точно. Это, однако, возможно только если точно известны многочисленные величины, определяющие теплопередачу: режим движения газов и расплавов в печи, их теплофизические характеристики и температура; фактическая толщина футеровки, ее состав, зависящие от температуры коэффициенты теплопроводности на разных участках, наличие и свойства гарниссажа на ее поверхностях; характеристики охлаждения корпуса печи - расход воды по всем холодильникам и ее температурный перепад; геометрические характеристики взаимного положения излучающих в печи и отверстий излучения; и многое другое.
Поскольку подавляющая часть упомянутых данных неизвестна, раiет Qпот может быть только сугубо приблизительным, и полученная величина Qпот может в разы отличаться от действительной.
Учитывая сказанное выше, при разработке модели энергетики плавки с самого начала отказались от раiетного определения статей, характеризующих газовый режим печи и потери тепла во внешнюю среду. Имея в виду, что, во- первых, эти статьи, хотя и существенны, но не являются определяющими для энергетики РТП и , во-вторых (что самое главное), они мало зависят от состава перерабатываемой шихты, модель в этой части была ориентирована на существующую практику электроплавки.
Для выделения указанных статей из существующих в цехе в настоящее время энергетиче?/p>